《微電子器件基礎(第2版)》是哈爾濱工業大學“國家集成電路人才培養基地”教學建設成果。本書重點介紹p-n結二極管、雙極型晶體管和場效應晶體管的基本結構、工作原理、直流特性、頻率特性、功率特性和開關特性,以及描述這些特性的有關參數;簡要介紹晶閘管、異質結雙極晶體管、靜電感應晶體管、絕緣柵雙極晶體管、單結晶體管、雙極反型溝道場效應晶體管和穿通型晶體管等微電子器件的基本概念、結構和工作原理。本書配有PPT等教學資源。
《微電子器件基礎(第2版)》可作為普通高等學校電子科學與技術、集成電路設計、微電子學等專業本科生相關課程的教材,也可供相關專業本科生、研究生以及從事微電子技術相關工作的科研及工程技術人員閱讀參考。
第1章 p-n結二極管
1.1 p-n結的形成及平衡狀態
1.1.1 p-n結的形成與空間電荷區
1.1.2 平衡p-n結的能帶圖與勢壘高度
1.2 p-n結的直流特性
1.2.1 正向p-n結
1.2.2 反向p-n結
1.2.3 溫度對p-n結電流和電壓的影響
1.3 p-n結空間電荷區和勢壘電容
1.3.1 p-n結空間電荷區的電場和電位分布
1.3.2 p-n結勢壘電容
1.4 p-n結的小信號交流特性
1.4.1 p-n結小信號交流電流-電壓方程
1.4.2 p-n結的小信號交流導納
1.4.3 p-n結擴散電容
1.5 p-n結的擊穿特性
1.5.1 p-n結擊穿機理
1.5.2 雪崩擊穿條件
1.5.3 雪崩擊穿電壓及其影響因素
1.5.4 擊穿現象的應用--穩壓二極管
1.6 p-n結二極管的開關特性
1.7 p-n結二極管的其他類型
1.7.1 反向電阻階躍恢復二極管
1.7.2 超高頻二極管
1.7.3 鉗位二極管
1.7.4 噪聲二極管
1.7.5 雪崩渡越二極管
1.7.6 隧道二極管
1.7.7 反向二極管
思考與練習
第2章 雙極型晶體管的直流特性
2.1 晶體管的基本結構和雜質分布
2.1.1 晶體管的基本結構
2.1.2 雜質分布
2.2 晶體管的放大機理
2.2.1 晶體管的能帶圖及少子分布
2.2.2 晶體管中的電流傳輸過程及放大作用
2.3 晶體管的直流I-V特性及電流增益
2.3.1 均勻基區晶體管(以npn管為例)
2.3.2 緩變基區晶體管(以npn管為例)
2.3.3 影響電流放大系數的其他因素
2.4 晶體管的反向電流及擊穿電壓
2.4.1 晶體管的反向電流
2.4.2 晶體管的擊穿電壓
2.5 雙極型晶體管的直流特性曲線
2.5.1 共基極直流特性曲線
2.5.2 共發射極直流特性曲線
2.6 基極電阻
2.6.1 概述
2.6.2 梳狀結構晶體管的基極電阻
2.7 埃伯爾斯-莫爾(Ebers-Moll)模型
思考與練習
第3章 雙極型晶體管的頻率特性
3.1 晶體管交流電流放大系數與頻率參數
3.2 晶體管交流特性的理論分析
3.2.1 均勻基區晶體管交流特性分析
3.2.2 緩變基區晶體管交流特性分析
3.3 晶體管的高頻參數及等效電路
3.3.1 晶體管高頻Y參數及其等效電路
3.3.2 晶體管高頻h參數及等效電路
3.4 高頻下晶體管中載流子的輸運及中間參數
3.4.1 發射效率及發射結延遲時間
3.4.2 基區輸運系數及基區渡越時間
3.4.3 集電結勢壘輸運系數及渡越時間
3.4.4 集電區倍增因子與集電極延遲時間
3.5 晶體管電流放大系數的頻率關系
3.5.1 共基極電流放大系數及其截止頻率
3.5.2 共發射極電流放大系數及其截止頻率
3.5.3 影響fT的因素和提高fT的途徑
3.6 晶體管的高頻功率增益和最高振蕩頻率
3.6.1 最佳高頻功率增益
3.6.2 高頻優值和最高振蕩頻率
3.6.3 提高功率增益或最高振蕩頻率的途徑
3.7 工作條件對晶體管fT、Kpm的影響
3.7.1 工作點對fT的影響
3.7.2 工作點對Kpm的影響
思考與練習
第4章 雙極型晶體管的功率特性
4.1 集電極最大允許工作電流ICM
4.2 基區大注入效應對電流放大系數的影響
4.2.1 基區大注入下的電流(以npn管為例)
4.2.2 基區電導調制效應
4.2.3 基區大注入對電流放大系數的影響
4.3 有效基區擴展效應
4.3.1 均勻基區晶體管的有效基區擴展效應
4.3.2 緩變基區晶體管的有效基區擴展效應
4.4 發射極電流集邊效應
4.5 晶體管最大耗散功率PCM
4.6 二次擊穿和安全工作區
思考與練習
第5章 雙極型晶體管的開關特性
5.1 開關晶體管的靜態特性
5.2 晶體管的開關過程和開關時間
5.3 開關晶體管的正向壓降和飽和壓降
思考與練習
第6章 結型柵場效應晶體管
6.1 JFET基本結構和工作原理
6.2 JFET的直流特性與低頻小信號參數
6.2.1 肖克萊理論和JFET的直流特性
6.2.2 JFET的直流參數
6.2.3 JFET的交流小信號參數
6.2.4 任意溝道雜質濃度分布的JFET
6.2.5 四極管特性
6.2.6 高場遷移率的影響
6.2.7 關于溝道夾斷和速度飽和的討論
6.2.8 串聯電阻的影響
6.2.9 溫度對直流特性的影響
6.3 JFET的交流特性
6.3.1 交流小信號等效電路
6.3.2 JFET和MESFET中的電容
6.3.3 JFET和MESFET的頻率參數
6.4 JFET的功率特性
6.5 JFET和MESFET結構舉例
6.5.1 MESFET的結構
6.5.2 JFET的結構
6.5.3 V形槽硅功率JFET
思考與練習
第7章 MOS場效應晶體管
7.1 基本結構和工作原理
7.1.1 MOSFET的基本結構
7.1.2 MOSFET的基本工作原理
7.1.3 MOSFET的基本類型
7.2 MOSFET的閾值電壓
7.2.1 MOSFET閾值電壓表達式
7.2.2 影響MOSFET閾值電壓的因素
7.2.3 關于強反型狀態
7.3 MOSFET的I-V特性和直流特性曲線
7.3.1 MOSFET的電流-電壓特性
7.3.2 弱反型(亞閾值)區的伏安特性
7.3.3 MOSFET的特性曲線
7.3.4 MOSFET的直流參數
7.4 MOSFET的頻率特性
7.4.1 MOSFET的交流小信號參數
7.4.2 MOSFET的交流小信號等效電路
7.4.3 MOSFET的頻率特性
7.5 MOSFET的功率特性和功率MOSFET的結構
7.5.1 MOSFET的功率特性
7.5.2 功率MOSFET結構
7.5.3 功率MOSFET的導通電阻
7.6 MOSFET的開關特性
7.6.1 MOSFET的本征延遲
7.6.2 MOSFET的非本征延遲
7.6.3 NMOS倒相器的延遲時間
7.7 MOSFET的擊穿特性
7.8 MOSFET的溫度特性
7.9 MOSFET的短溝道和窄溝道效應
7.9.1 閾值電壓的變化
7.9.2 漏極特性和跨導的變化
7.9.3 弱反型區亞閾值漏極電流的變化
7.9.4 長溝道器件的最小溝道長度限制
7.9.5 短溝道高性能器件結構舉例
思考與練習
第8章 晶體管的噪聲特性
8.1 晶體管的噪聲和噪聲系數
8.2 晶體管的噪聲源
8.3 p-n結二極管的噪聲
8.4 雙極型晶體管的噪聲特性
8.5 JFET和MESFET的噪聲特性
8.6 MOSFET的噪聲特性
思考與練習
第9章 其他類型的微電子器件
9.1 晶閘管
9.1.1 二極晶閘管
9.1.2 三極晶閘管
9.1.3 反向導通晶閘管
9.1.4 雙向晶閘管
9.2 異質結雙極晶體管
9.3 靜電感應晶體管
9.4 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
9.5 單結晶體管
9.6 雙極反型溝道場效應晶體管(BICFET)
9.7 穿通型晶體管
9.7.1 可透基區晶體管
9.7.2 穿通型場效應晶體管
9.7.3 空間電荷限制三極管
附錄Ⅰ 常溫下主要半導體的物理性質
附錄Ⅱ 常用介質膜的物理參數
附錄Ⅲ 常用物理常數表
附錄IV 硅電阻率與雜質濃度的關系(300 K)
附錄V 硅中遷移率與雜質濃度的關系
附錄Ⅵ 擴散結勢壘電容和勢壘寬度關系曲線
附錄Ⅶ 硅中擴散層平均電導與表面濃度、結深關系
附錄Ⅷ 半導體分立器件型號命名法
參考文獻336 顯示部分信息第1章 p-n結二極管
1.1 p-n結的形成及平衡狀態
1.1.1 p-n結的形成與空間電荷區
1.1.2 平衡p-n結的能帶圖與勢壘高度
1.2 p-n結的直流特性
1.2.1 正向p-n結
1.2.2 反向p-n結
1.2.3 溫度對p-n結電流和電壓的影響
1.3 p-n結空間電荷區和勢壘電容
1.3.1 p-n結空間電荷區的電場和電位分布
1.3.2 p-n結勢壘電容
1.4 p-n結的小信號交流特性
1.4.1 p-n結小信號交流電流-電壓方程
1.4.2 p-n結的小信號交流導納
1.4.3 p-n結擴散電容
1.5 p-n結的擊穿特性
1.5.1 p-n結擊穿機理
1.5.2 雪崩擊穿條件
1.5.3 雪崩擊穿電壓及其影響因素
1.5.4 擊穿現象的應用--穩壓二極管
1.6 p-n結二極管的開關特性
1.7 p-n結二極管的其他類型
1.7.1 反向電阻階躍恢復二極管
1.7.2 超高頻二極管
1.7.3 鉗位二極管
1.7.4 噪聲二極管
1.7.5 雪崩渡越二極管
1.7.6 隧道二極管
1.7.7 反向二極管
思考與練習
第2章 雙極型晶體管的直流特性
2.1 晶體管的基本結構和雜質分布
2.1.1 晶體管的基本結構
2.1.2 雜質分布
2.2 晶體管的放大機理
2.2.1 晶體管的能帶圖及少子分布
2.2.2 晶體管中的電流傳輸過程及放大作用
2.3 晶體管的直流I-V特性及電流增益
2.3.1 均勻基區晶體管(以npn管為例)
2.3.2 緩變基區晶體管(以npn管為例)
2.3.3 影響電流放大系數的其他因素
2.4 晶體管的反向電流及擊穿電壓
2.4.1 晶體管的反向電流
2.4.2 晶體管的擊穿電壓
2.5 雙極型晶體管的直流特性曲線
2.5.1 共基極直流特性曲線
2.5.2 共發射極直流特性曲線
2.6 基極電阻
2.6.1 概述
2.6.2 梳狀結構晶體管的基極電阻
2.7 埃伯爾斯-莫爾(Ebers-Moll)模型
思考與練習
第3章 雙極型晶體管的頻率特性
3.1 晶體管交流電流放大系數與頻率參數
3.2 晶體管交流特性的理論分析
3.2.1 均勻基區晶體管交流特性分析
3.2.2 緩變基區晶體管交流特性分析
3.3 晶體管的高頻參數及等效電路
3.3.1 晶體管高頻Y參數及其等效電路
3.3.2 晶體管高頻h參數及等效電路
3.4 高頻下晶體管中載流子的輸運及中間參數
3.4.1 發射效率及發射結延遲時間
3.4.2 基區輸運系數及基區渡越時間
3.4.3 集電結勢壘輸運系數及渡越時間
3.4.4 集電區倍增因子與集電極延遲時間
3.5 晶體管電流放大系數的頻率關系
3.5.1 共基極電流放大系數及其截止頻率
3.5.2 共發射極電流放大系數及其截止頻率
3.5.3 影響fT的因素和提高fT的途徑
3.6 晶體管的高頻功率增益和最高振蕩頻率
3.6.1 最佳高頻功率增益
3.6.2 高頻優值和最高振蕩頻率
3.6.3 提高功率增益或最高振蕩頻率的途徑
3.7 工作條件對晶體管fT、Kpm的影響
3.7.1 工作點對fT的影響
3.7.2 工作點對Kpm的影響
思考與練習
第4章 雙極型晶體管的功率特性
4.1 集電極最大允許工作電流ICM
4.2 基區大注入效應對電流放大系數的影響
4.2.1 基區大注入下的電流(以npn管為例)
4.2.2 基區電導調制效應
4.2.3 基區大注入對電流放大系數的影響
4.3 有效基區擴展效應
4.3.1 均勻基區晶體管的有效基區擴展效應
4.3.2 緩變基區晶體管的有效基區擴展效應
4.4 發射極電流集邊效應
4.5 晶體管最大耗散功率PCM
4.6 二次擊穿和安全工作區
思考與練習
第5章 雙極型晶體管的開關特性
5.1 開關晶體管的靜態特性
5.2 晶體管的開關過程和開關時間
5.3 開關晶體管的正向壓降和飽和壓降
思考與練習
第6章 結型柵場效應晶體管
6.1 JFET基本結構和工作原理
6.2 JFET的直流特性與低頻小信號參數
6.2.1 肖克萊理論和JFET的直流特性
6.2.2 JFET的直流參數
6.2.3 JFET的交流小信號參數
6.2.4 任意溝道雜質濃度分布的JFET
6.2.5 四極管特性
6.2.6 高場遷移率的影響
6.2.7 關于溝道夾斷和速度飽和的討論
6.2.8 串聯電阻的影響
6.2.9 溫度對直流特性的影響
6.3 JFET的交流特性
6.3.1 交流小信號等效電路
6.3.2 JFET和MESFET中的電容
6.3.3 JFET和MESFET的頻率參數
6.4 JFET的功率特性
6.5 JFET和MESFET結構舉例
6.5.1 MESFET的結構
6.5.2 JFET的結構
6.5.3 V形槽硅功率JFET
思考與練習
第7章 MOS場效應晶體管
7.1 基本結構和工作原理
7.1.1 MOSFET的基本結構
7.1.2 MOSFET的基本工作原理
7.1.3 MOSFET的基本類型
7.2 MOSFET的閾值電壓
7.2.1 MOSFET閾值電壓表達式
7.2.2 影響MOSFET閾值電壓的因素
7.2.3 關于強反型狀態
7.3 MOSFET的I-V特性和直流特性曲線
7.3.1 MOSFET的電流-電壓特性
7.3.2 弱反型(亞閾值)區的伏安特性
7.3.3 MOSFET的特性曲線
7.3.4 MOSFET的直流參數
7.4 MOSFET的頻率特性
7.4.1 MOSFET的交流小信號參數
7.4.2 MOSFET的交流小信號等效電路
7.4.3 MOSFET的頻率特性
7.5 MOSFET的功率特性和功率MOSFET的結構
7.5.1 MOSFET的功率特性
7.5.2 功率MOSFET結構
7.5.3 功率MOSFET的導通電阻
7.6 MOSFET的開關特性
7.6.1 MOSFET的本征延遲
7.6.2 MOSFET的非本征延遲
7.6.3 NMOS倒相器的延遲時間
7.7 MOSFET的擊穿特性
7.8 MOSFET的溫度特性
7.9 MOSFET的短溝道和窄溝道效應
7.9.1 閾值電壓的變化
7.9.2 漏極特性和跨導的變化
7.9.3 弱反型區亞閾值漏極電流的變化
7.9.4 長溝道器件的最小溝道長度限制
7.9.5 短溝道高性能器件結構舉例
思考與練習
第8章 晶體管的噪聲特性
8.1 晶體管的噪聲和噪聲系數
8.2 晶體管的噪聲源
8.3 p-n結二極管的噪聲
8.4 雙極型晶體管的噪聲特性
8.5 JFET和MESFET的噪聲特性
8.6 MOSFET的噪聲特性
思考與練習
第9章 其他類型的微電子器件
9.1 晶閘管
9.1.1 二極晶閘管
9.1.2 三極晶閘管
9.1.3 反向導通晶閘管
9.1.4 雙向晶閘管
9.2 異質結雙極晶體管
9.3 靜電感應晶體管
9.4 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
9.5 單結晶體管
9.6 雙極反型溝道場效應晶體管(BICFET)
9.7 穿通型晶體管
9.7.1 可透基區晶體管
9.7.2 穿通型場效應晶體管
9.7.3 空間電荷限制三極管
附錄Ⅰ 常溫下主要半導體的物理性質
附錄Ⅱ 常用介質膜的物理參數
附錄Ⅲ 常用物理常數表
附錄IV 硅電阻率與雜質濃度的關系(300 K)
附錄V 硅中遷移率與雜質濃度的關系
附錄Ⅵ 擴散結勢壘電容和勢壘寬度關系曲線
附錄Ⅶ 硅中擴散層平均電導與表面濃度、結深關系
附錄Ⅷ 半導體分立器件型號命名法
參考文獻336 顯示部分信息第1章 p-n結二極管
1.1 p-n結的形成及平衡狀態
1.1.1 p-n結的形成與空間電荷區
1.1.2 平衡p-n結的能帶圖與勢壘高度
1.2 p-n結的直流特性
1.2.1 正向p-n結
1.2.2 反向p-n結
1.2.3 溫度對p-n結電流和電壓的影響
1.3 p-n結空間電荷區和勢壘電容
1.3.1 p-n結空間電荷區的電場和電位分布
1.3.2 p-n結勢壘電容
1.4 p-n結的小信號交流特性
1.4.1 p-n結小信號交流電流-電壓方程
1.4.2 p-n結的小信號交流導納
1.4.3 p-n結擴散電容
1.5 p-n結的擊穿特性
1.5.1 p-n結擊穿機理
1.5.2 雪崩擊穿條件
1.5.3 雪崩擊穿電壓及其影響因素
1.5.4 擊穿現象的應用--穩壓二極管
1.6 p-n結二極管的開關特性
1.7 p-n結二極管的其他類型
1.7.1 反向電阻階躍恢復二極管
1.7.2 超高頻二極管
1.7.3 鉗位二極管
1.7.4 噪聲二極管
1.7.5 雪崩渡越二極管
1.7.6 隧道二極管
1.7.7 反向二極管
思考與練習
第2章 雙極型晶體管的直流特性
2.1 晶體管的基本結構和雜質分布
2.1.1 晶體管的基本結構
2.1.2 雜質分布
2.2 晶體管的放大機理
2.2.1 晶體管的能帶圖及少子分布
2.2.2 晶體管中的電流傳輸過程及放大作用
2.3 晶體管的直流I-V特性及電流增益
2.3.1 均勻基區晶體管(以npn管為例)
2.3.2 緩變基區晶體管(以npn管為例)
2.3.3 影響電流放大系數的其他因素
2.4 晶體管的反向電流及擊穿電壓
2.4.1 晶體管的反向電流
2.4.2 晶體管的擊穿電壓
2.5 雙極型晶體管的直流特性曲線
2.5.1 共基極直流特性曲線
2.5.2 共發射極直流特性曲線
2.6 基極電阻
2.6.1 概述
2.6.2 梳狀結構晶體管的基極電阻
2.7 埃伯爾斯-莫爾(Ebers-Moll)模型
思考與練習
第3章 雙極型晶體管的頻率特性
3.1 晶體管交流電流放大系數與頻率參數
3.2 晶體管交流特性的理論分析
3.2.1 均勻基區晶體管交流特性分析
3.2.2 緩變基區晶體管交流特性分析
3.3 晶體管的高頻參數及等效電路
3.3.1 晶體管高頻Y參數及其等效電路
3.3.2 晶體管高頻h參數及等效電路
3.4 高頻下晶體管中載流子的輸運及中間參數
3.4.1 發射效率及發射結延遲時間
3.4.2 基區輸運系數及基區渡越時間
3.4.3 集電結勢壘輸運系數及渡越時間
3.4.4 集電區倍增因子與集電極延遲時間
3.5 晶體管電流放大系數的頻率關系
3.5.1 共基極電流放大系數及其截止頻率
3.5.2 共發射極電流放大系數及其截止頻率
3.5.3 影響fT的因素和提高fT的途徑
3.6 晶體管的高頻功率增益和最高振蕩頻率
3.6.1 最佳高頻功率增益
3.6.2 高頻優值和最高振蕩頻率
3.6.3 提高功率增益或最高振蕩頻率的途徑
3.7 工作條件對晶體管fT、Kpm的影響
3.7.1 工作點對fT的影響
3.7.2 工作點對Kpm的影響
思考與練習
第4章 雙極型晶體管的功率特性
4.1 集電極最大允許工作電流ICM
4.2 基區大注入效應對電流放大系數的影響
4.2.1 基區大注入下的電流(以npn管為例)
4.2.2 基區電導調制效應
4.2.3 基區大注入對電流放大系數的影響
4.3 有效基區擴展效應
4.3.1 均勻基區晶體管的有效基區擴展效應
4.3.2 緩變基區晶體管的有效基區擴展效應
4.4 發射極電流集邊效應
4.5 晶體管最大耗散功率PCM
4.6 二次擊穿和安全工作區
思考與練習
第5章 雙極型晶體管的開關特性
5.1 開關晶體管的靜態特性
5.2 晶體管的開關過程和開關時間
5.3 開關晶體管的正向壓降和飽和壓降
思考與練習
第6章 結型柵場效應晶體管
6.1 JFET基本結構和工作原理
6.2 JFET的直流特性與低頻小信號參數
6.2.1 肖克萊理論和JFET的直流特性
6.2.2 JFET的直流參數
6.2.3 JFET的交流小信號參數
6.2.4 任意溝道雜質濃度分布的JFET
6.2.5 四極管特性
6.2.6 高場遷移率的影響
6.2.7 關于溝道夾斷和速度飽和的討論
6.2.8 串聯電阻的影響
6.2.9 溫度對直流特性的影響
6.3 JFET的交流特性
6.3.1 交流小信號等效電路
6.3.2 JFET和MESFET中的電容
6.3.3 JFET和MESFET的頻率參數
6.4 JFET的功率特性
6.5 JFET和MESFET結構舉例
6.5.1 MESFET的結構
6.5.2 JFET的結構
6.5.3 V形槽硅功率JFET
思考與練習
第7章 MOS場效應晶體管
7.1 基本結構和工作原理
7.1.1 MOSFET的基本結構
7.1.2 MOSFET的基本工作原理
7.1.3 MOSFET的基本類型
7.2 MOSFET的閾值電壓
7.2.1 MOSFET閾值電壓表達式
7.2.2 影響MOSFET閾值電壓的因素
7.2.3 關于強反型狀態
7.3 MOSFET的I-V特性和直流特性曲線
7.3.1 MOSFET的電流-電壓特性
7.3.2 弱反型(亞閾值)區的伏安特性
7.3.3 MOSFET的特性曲線
7.3.4 MOSFET的直流參數
7.4 MOSFET的頻率特性
7.4.1 MOSFET的交流小信號參數
7.4.2 MOSFET的交流小信號等效電路
7.4.3 MOSFET的頻率特性
7.5 MOSFET的功率特性和功率MOSFET的結構
7.5.1 MOSFET的功率特性
7.5.2 功率MOSFET結構
7.5.3 功率MOSFET的導通電阻
7.6 MOSFET的開關特性
7.6.1 MOSFET的本征延遲
7.6.2 MOSFET的非本征延遲
7.6.3 NMOS倒相器的延遲時間
7.7 MOSFET的擊穿特性
7.8 MOSFET的溫度特性
7.9 MOSFET的短溝道和窄溝道效應
7.9.1 閾值電壓的變化
7.9.2 漏極特性和跨導的變化
7.9.3 弱反型區亞閾值漏極電流的變化
7.9.4 長溝道器件的最小溝道長度限制
7.9.5 短溝道高性能器件結構舉例
思考與練習
第8章 晶體管的噪聲特性
8.1 晶體管的噪聲和噪聲系數
8.2 晶體管的噪聲源
8.3 p-n結二極管的噪聲
8.4 雙極型晶體管的噪聲特性
8.5 JFET和MESFET的噪聲特性
8.6 MOSFET的噪聲特性
思考與練習
第9章 其他類型的微電子器件
9.1 晶閘管
9.1.1 二極晶閘管
9.1.2 三極晶閘管
9.1.3 反向導通晶閘管
9.1.4 雙向晶閘管
9.2 異質結雙極晶體管
9.3 靜電感應晶體管
9.4 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
9.5 單結晶體管
9.6 雙極反型溝道場效應晶體管(BICFET)
9.7 穿通型晶體管
9.7.1 可透基區晶體管
9.7.2 穿通型場效應晶體管
9.7.3 空間電荷限制三極管
附錄Ⅰ 常溫下主要半導體的物理性質
附錄Ⅱ 常用介質膜的物理參數
附錄Ⅲ 常用物理常數表
附錄IV 硅電阻率與雜質濃度的關系(300 K)
附錄V 硅中遷移率與雜質濃度的關系
附錄Ⅵ 擴散結勢壘電容和勢壘寬度關系曲線
附錄Ⅶ 硅中擴散層平均電導與表面濃度、結深關系
附錄Ⅷ 半導體分立器件型號命名法
參考文獻336 顯示部分信息第1章 p-n結二極管
1.1 p-n結的形成及平衡狀態
1.1.1 p-n結的形成與空間電荷區
1.1.2 平衡p-n結的能帶圖與勢壘高度
1.2 p-n結的直流特性
1.2.1 正向p-n結
1.2.2 反向p-n結
1.2.3 溫度對p-n結電流和電壓的影響
1.3 p-n結空間電荷區和勢壘電容
1.3.1 p-n結空間電荷區的電場和電位分布
1.3.2 p-n結勢壘電容
1.4 p-n結的小信號交流特性
1.4.1 p-n結小信號交流電流-電壓方程
1.4.2 p-n結的小信號交流導納
1.4.3 p-n結擴散電容
1.5 p-n結的擊穿特性
1.5.1 p-n結擊穿機理
1.5.2 雪崩擊穿條件
1.5.3 雪崩擊穿電壓及其影響因素
1.5.4 擊穿現象的應用--穩壓二極管
1.6 p-n結二極管的開關特性
1.7 p-n結二極管的其他類型
1.7.1 反向電阻階躍恢復二極管
1.7.2 超高頻二極管
1.7.3 鉗位二極管
1.7.4 噪聲二極管
1.7.5 雪崩渡越二極管
1.7.6 隧道二極管
1.7.7 反向二極管
思考與練習
第2章 雙極型晶體管的直流特性
2.1 晶體管的基本結構和雜質分布
2.1.1 晶體管的基本結構
2.1.2 雜質分布
2.2 晶體管的放大機理
2.2.1 晶體管的能帶圖及少子分布
2.2.2 晶體管中的電流傳輸過程及放大作用
2.3 晶體管的直流I-V特性及電流增益
2.3.1 均勻基區晶體管(以npn管為例)
2.3.2 緩變基區晶體管(以npn管為例)
2.3.3 影響電流放大系數的其他因素
2.4 晶體管的反向電流及擊穿電壓
2.4.1 晶體管的反向電流
2.4.2 晶體管的擊穿電壓
2.5 雙極型晶體管的直流特性曲線
2.5.1 共基極直流特性曲線
2.5.2 共發射極直流特性曲線
2.6 基極電阻
2.6.1 概述
2.6.2 梳狀結構晶體管的基極電阻
2.7 埃伯爾斯-莫爾(Ebers-Moll)模型
思考與練習
第3章 雙極型晶體管的頻率特性
3.1 晶體管交流電流放大系數與頻率參數
3.2 晶體管交流特性的理論分析
3.2.1 均勻基區晶體管交流特性分析
3.2.2 緩變基區晶體管交流特性分析
3.3 晶體管的高頻參數及等效電路
3.3.1 晶體管高頻Y參數及其等效電路
3.3.2 晶體管高頻h參數及等效電路
3.4 高頻下晶體管中載流子的輸運及中間參數
3.4.1 發射效率及發射結延遲時間
3.4.2 基區輸運系數及基區渡越時間
3.4.3 集電結勢壘輸運系數及渡越時間
3.4.4 集電區倍增因子與集電極延遲時間
3.5 晶體管電流放大系數的頻率關系
3.5.1 共基極電流放大系數及其截止頻率
3.5.2 共發射極電流放大系數及其截止頻率
3.5.3 影響fT的因素和提高fT的途徑
3.6 晶體管的高頻功率增益和最高振蕩頻率
3.6.1 最佳高頻功率增益
3.6.2 高頻優值和最高振蕩頻率
3.6.3 提高功率增益或最高振蕩頻率的途徑
3.7 工作條件對晶體管fT、Kpm的影響
3.7.1 工作點對fT的影響
3.7.2 工作點對Kpm的影響
思考與練習
第4章 雙極型晶體管的功率特性
4.1 集電極最大允許工作電流ICM
4.2 基區大注入效應對電流放大系數的影響
4.2.1 基區大注入下的電流(以npn管為例)
4.2.2 基區電導調制效應
4.2.3 基區大注入對電流放大系數的影響
4.3 有效基區擴展效應
4.3.1 均勻基區晶體管的有效基區擴展效應
4.3.2 緩變基區晶體管的有效基區擴展效應
4.4 發射極電流集邊效應
4.5 晶體管最大耗散功率PCM
4.6 二次擊穿和安全工作區
思考與練習
第5章 雙極型晶體管的開關特性
5.1 開關晶體管的靜態特性
5.2 晶體管的開關過程和開關時間
5.3 開關晶體管的正向壓降和飽和壓降
思考與練習
第6章 結型柵場效應晶體管
6.1 JFET基本結構和工作原理
6.2 JFET的直流特性與低頻小信號參數
6.2.1 肖克萊理論和JFET的直流特性
6.2.2 JFET的直流參數
6.2.3 JFET的交流小信號參數
6.2.4 任意溝道雜質濃度分布的JFET
6.2.5 四極管特性
6.2.6 高場遷移率的影響
6.2.7 關于溝道夾斷和速度飽和的討論
6.2.8 串聯電阻的影響
6.2.9 溫度對直流特性的影響
6.3 JFET的交流特性
6.3.1 交流小信號等效電路
6.3.2 JFET和MESFET中的電容
6.3.3 JFET和MESFET的頻率參數
6.4 JFET的功率特性
6.5 JFET和MESFET結構舉例
6.5.1 MESFET的結構
6.5.2 JFET的結構
6.5.3 V形槽硅功率JFET
思考與練習
第7章 MOS場效應晶體管
7.1 基本結構和工作原理
7.1.1 MOSFET的基本結構
7.1.2 MOSFET的基本工作原理
7.1.3 MOSFET的基本類型
7.2 MOSFET的閾值電壓
7.2.1 MOSFET閾值電壓表達式
7.2.2 影響MOSFET閾值電壓的因素
7.2.3 關于強反型狀態
7.3 MOSFET的I-V特性和直流特性曲線
7.3.1 MOSFET的電流-電壓特性
7.3.2 弱反型(亞閾值)區的伏安特性
7.3.3 MOSFET的特性曲線
7.3.4 MOSFET的直流參數
7.4 MOSFET的頻率特性
7.4.1 MOSFET的交流小信號參數
7.4.2 MOSFET的交流小信號等效電路
7.4.3 MOSFET的頻率特性
7.5 MOSFET的功率特性和功率MOSFET的結構
7.5.1 MOSFET的功率特性
7.5.2 功率MOSFET結構
7.5.3 功率MOSFET的導通電阻
7.6 MOSFET的開關特性
7.6.1 MOSFET的本征延遲
7.6.2 MOSFET的非本征延遲
7.6.3 NMOS倒相器的延遲時間
7.7 MOSFET的擊穿特性
7.8 MOSFET的溫度特性
7.9 MOSFET的短溝道和窄溝道效應
7.9.1 閾值電壓的變化
7.9.2 漏極特性和跨導的變化
7.9.3 弱反型區亞閾值漏極電流的變化
7.9.4 長溝道器件的最小溝道長度限制
7.9.5 短溝道高性能器件結構舉例
思考與練習
第8章 晶體管的噪聲特性
8.1 晶體管的噪聲和噪聲系數
8.2 晶體管的噪聲源
8.3 p-n結二極管的噪聲
8.4 雙極型晶體管的噪聲特性
8.5 JFET和MESFET的噪聲特性
8.6 MOSFET的噪聲特性
思考與練習
第9章 其他類型的微電子器件
9.1 晶閘管
9.1.1 二極晶閘管
9.1.2 三極晶閘管
9.1.3 反向導通晶閘管
9.1.4 雙向晶閘管
9.2 異質結雙極晶體管
9.3 靜電感應晶體管
9.4 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
9.5 單結晶體管
9.6 雙極反型溝道場效應晶體管(BICFET)
9.7 穿通型晶體管
9.7.1 可透基區晶體管
9.7.2 穿通型場效應晶體管
9.7.3 空間電荷限制三極管
附錄Ⅰ 常溫下主要半導體的物理性質
附錄Ⅱ 常用介質膜的物理參數
附錄Ⅲ 常用物理常數表
附錄IV 硅電阻率與雜質濃度的關系(300 K)
附錄V 硅中遷移率與雜質濃度的關系
附錄Ⅵ 擴散結勢壘電容和勢壘寬度關系曲線
附錄Ⅶ 硅中擴散層平均電導與表面濃度、結深關系
附錄Ⅷ 半導體分立器件型號命名法
參考文獻336 顯示部分信息第1章 p-n結二極管
1.1 p-n結的形成及平衡狀態
1.1.1 p-n結的形成與空間電荷區
1.1.2 平衡p-n結的能帶圖與勢壘高度
1.2 p-n結的直流特性
1.2.1 正向p-n結
1.2.2 反向p-n結
1.2.3 溫度對p-n結電流和電壓的影響
1.3 p-n結空間電荷區和勢壘電容
1.3.1 p-n結空間電荷區的電場和電位分布
1.3.2 p-n結勢壘電容
1.4 p-n結的小信號交流特性
1.4.1 p-n結小信號交流電流-電壓方程
1.4.2 p-n結的小信號交流導納
1.4.3 p-n結擴散電容
1.5 p-n結的擊穿特性
1.5.1 p-n結擊穿機理
1.5.2 雪崩擊穿條件
1.5.3 雪崩擊穿電壓及其影響因素
1.5.4 擊穿現象的應用--穩壓二極管
1.6 p-n結二極管的開關特性
1.7 p-n結二極管的其他類型
1.7.1 反向電阻階躍恢復二極管
1.7.2 超高頻二極管
1.7.3 鉗位二極管
1.7.4 噪聲二極管
1.7.5 雪崩渡越二極管
1.7.6 隧道二極管
1.7.7 反向二極管
思考與練習
第2章 雙極型晶體管的直流特性
2.1 晶體管的基本結構和雜質分布
2.1.1 晶體管的基本結構
2.1.2 雜質分布
2.2 晶體管的放大機理
2.2.1 晶體管的能帶圖及少子分布
2.2.2 晶體管中的電流傳輸過程及放大作用
2.3 晶體管的直流I-V特性及電流增益
2.3.1 均勻基區晶體管(以npn管為例)
2.3.2 緩變基區晶體管(以npn管為例)
2.3.3 影響電流放大系數的其他因素
2.4 晶體管的反向電流及擊穿電壓
2.4.1 晶體管的反向電流
2.4.2 晶體管的擊穿電壓
2.5 雙極型晶體管的直流特性曲線
2.5.1 共基極直流特性曲線
2.5.2 共發射極直流特性曲線
2.6 基極電阻
2.6.1 概述
2.6.2 梳狀結構晶體管的基極電阻
2.7 埃伯爾斯-莫爾(Ebers-Moll)模型
思考與練習
第3章 雙極型晶體管的頻率特性
3.1 晶體管交流電流放大系數與頻率參數
3.2 晶體管交流特性的理論分析
3.2.1 均勻基區晶體管交流特性分析
3.2.2 緩變基區晶體管交流特性分析
3.3 晶體管的高頻參數及等效電路
3.3.1 晶體管高頻Y參數及其等效電路
3.3.2 晶體管高頻h參數及等效電路
3.4 高頻下晶體管中載流子的輸運及中間參數
3.4.1 發射效率及發射結延遲時間
3.4.2 基區輸運系數及基區渡越時間
3.4.3 集電結勢壘輸運系數及渡越時間
3.4.4 集電區倍增因子與集電極延遲時間
3.5 晶體管電流放大系數的頻率關系
3.5.1 共基極電流放大系數及其截止頻率
3.5.2 共發射極電流放大系數及其截止頻率
3.5.3 影響fT的因素和提高fT的途徑
3.6 晶體管的高頻功率增益和最高振蕩頻率
3.6.1 最佳高頻功率增益
3.6.2 高頻優值和最高振蕩頻率
3.6.3 提高功率增益或最高振蕩頻率的途徑
3.7 工作條件對晶體管fT、Kpm的影響
3.7.1 工作點對fT的影響
3.7.2 工作點對Kpm的影響
思考與練習
第4章 雙極型晶體管的功率特性
4.1 集電極最大允許工作電流ICM
4.2 基區大注入效應對電流放大系數的影響
4.2.1 基區大注入下的電流(以npn管為例)
4.2.2 基區電導調制效應
4.2.3 基區大注入對電流放大系數的影響
4.3 有效基區擴展效應
4.3.1 均勻基區晶體管的有效基區擴展效應
4.3.2 緩變基區晶體管的有效基區擴展效應
4.4 發射極電流集邊效應
4.5 晶體管最大耗散功率PCM
4.6 二次擊穿和安全工作區
思考與練習
第5章 雙極型晶體管的開關特性
5.1 開關晶體管的靜態特性
5.2 晶體管的開關過程和開關時間
5.3 開關晶體管的正向壓降和飽和壓降
思考與練習
第6章 結型柵場效應晶體管
6.1 JFET基本結構和工作原理
6.2 JFET的直流特性與低頻小信號參數
6.2.1 肖克萊理論和JFET的直流特性
6.2.2 JFET的直流參數
6.2.3 JFET的交流小信號參數
6.2.4 任意溝道雜質濃度分布的JFET
6.2.5 四極管特性
6.2.6 高場遷移率的影響
6.2.7 關于溝道夾斷和速度飽和的討論
6.2.8 串聯電阻的影響
6.2.9 溫度對直流特性的影響
6.3 JFET的交流特性
6.3.1 交流小信號等效電路
6.3.2 JFET和MESFET中的電容
6.3.3 JFET和MESFET的頻率參數
6.4 JFET的功率特性
6.5 JFET和MESFET結構舉例
6.5.1 MESFET的結構
6.5.2 JFET的結構
6.5.3 V形槽硅功率JFET
思考與練習
第7章 MOS場效應晶體管
7.1 基本結構和工作原理
7.1.1 MOSFET的基本結構
7.1.2 MOSFET的基本工作原理
7.1.3 MOSFET的基本類型
7.2 MOSFET的閾值電壓
7.2.1 MOSFET閾值電壓表達式
7.2.2 影響MOSFET閾值電壓的因素
7.2.3 關于強反型狀態
7.3 MOSFET的I-V特性和直流特性曲線
7.3.1 MOSFET的電流-電壓特性
7.3.2 弱反型(亞閾值)區的伏安特性
7.3.3 MOSFET的特性曲線
7.3.4 MOSFET的直流參數
7.4 MOSFET的頻率特性
7.4.1 MOSFET的交流小信號參數
7.4.2 MOSFET的交流小信號等效電路
7.4.3 MOSFET的頻率特性
7.5 MOSFET的功率特性和功率MOSFET的結構
7.5.1 MOSFET的功率特性
7.5.2 功率MOSFET結構
7.5.3 功率MOSFET的導通電阻
7.6 MOSFET的開關特性
7.6.1 MOSFET的本征延遲
7.6.2 MOSFET的非本征延遲
7.6.3 NMOS倒相器的延遲時間
7.7 MOSFET的擊穿特性
7.8 MOSFET的溫度特性
7.9 MOSFET的短溝道和窄溝道效應
7.9.1 閾值電壓的變化
7.9.2 漏極特性和跨導的變化
7.9.3 弱反型區亞閾值漏極電流的變化
7.9.4 長溝道器件的最小溝道長度限制
7.9.5 短溝道高性能器件結構舉例
思考與練習
第8章 晶體管的噪聲特性
8.1 晶體管的噪聲和噪聲系數
8.2 晶體管的噪聲源
8.3 p-n結二極管的噪聲
8.4 雙極型晶體管的噪聲特性
8.5 JFET和MESFET的噪聲特性
8.6 MOSFET的噪聲特性
思考與練習
第9章 其他類型的微電子器件
9.1 晶閘管
9.1.1 二極晶閘管
9.1.2 三極晶閘管
9.1.3 反向導通晶閘管
9.1.4 雙向晶閘管
9.2 異質結雙極晶體管
9.3 靜電感應晶體管
9.4 絕緣柵雙極晶體管(IGBT)
9.5 單結晶體管
9.6 雙極反型溝道場效應晶體管(BICFET)
9.7 穿通型晶體管
9.7.1 可透基區晶體管
9.7.2 穿通型場效應晶體管
9.7.3 空間電荷限制三極管
附錄Ⅰ 常溫下主要半導體的物理性質
附錄Ⅱ 常用介質膜的物理參數
附錄Ⅲ 常用物理常數表
附錄IV 硅電阻率與雜質濃度的關系(300 K)
附錄V 硅中遷移率與雜質濃度的關系
附錄Ⅵ 擴散結勢壘電容和勢壘寬度關系曲線
附錄Ⅶ 硅中擴散層平均電導與表面濃度、結深關系
附錄Ⅷ 半導體分立器件型號命名法
參考文獻